Стр. 154 - biohimia

Упрощенная HTML-версия

Биологическая химия
154
как всякий анаболический процесс, является эндергоническим, т.е. требующим
затрат энергии
Глюкоза, поступающая в клетку, фосфорилируется при участии АТФ (реак-
ция 1). Затем глюкозо-6-фосфат в обратимой реакции превращается в глюкозо-
1-фосфат (реакция 2) под действием фермента
фосфоглюкомутазы.
Глюкозо-1-
фосфат по термодинамическому состояниюмог бы служить субстратом для син-
теза гликогена. Но в силу обратимости реакции глюкозо-6-фосфат
глюкозо-
1-фосфат синтез гликогена из глюкозо-1-фосфата и его распад оказались бы
также обратимыми и поэтому неконтролируемыми. Чтобы синтез гликогена
был термодинамически необратимым, необходима дополнительная стадия об-
разования уридиндифосфатглюкозы из УТФ и глюкозо-1-фосфата (реакция 3).
Фермент, катализирующий эту реакцию, назван по обратной реакции:
УДФ-
глюкопирофосфорилаза.
Однако в клетке обратная реакция не протекает, потому
что образующийся в ходе прямой реакции пирофосфат очень быстро расщепля-
ется пирофосфатазой на две молекулы фосфата.
Реакция образования УДФ-глюкозы обуславливает необратимость всей по-
следовательности реакций, протекающих при синтезе гликогена. Этим же объ-
ясняется невозможность распада гликогена путем простого обращения процес-
са его синтеза.
УДФ-глюкоза далее используется как донор остатка глюкозы при формиро-
вании макромолекулы гликогена. Эту реакцию катализирует фермент
гликоген-
синтаза (глюкозилтрансфераза).
Поскольку в данной реакции не используется
АТФ, фермент называется синтазой, а не синтетазой.
Так как гликоген в клетке не расщепляется полностью, синтез гликогена осу-
ществляется путем удлинения уже имеющейся молекулы полисахарида, называе-
мой
«затравкой»,
или
праймером.
К «затравке» последовательно присоединяются
молекулы глюкозы. Строением молекулы «затравки» как бы предопределяется
тип связи, который возникает в реакции трансгликозилирования. В состав «за-
травки» может входить белок
гликогенин,
в котором к ОН-группе одного из тиро-
зиновых остатков присоединена олигосахаридная цепочка (примерно 8 остатков
глюкозы). Глюкозные остатки переносятся гликогенсинтазой на нередуцирую-
щий конец олигосахарида и связываются
α
-1,4-гликозидными связями. По окон-
чании синтеза гликогенин остается включенным в гранулу гликогена.
Разветвления в структуре гликогена образуется при участии
амило-1,4
1,6-
глюкозилтрансферазы,
называемой
ферментом «ветвления»
— branching enzyme.
Как только гликогенсинтаза синтезирует линейный участок, примерно до 11
глюкозных остатков (реакция 4), фермент ветвления переносит ее концевой
блок, содержащий 6–7 остатков, на внутренний остаток глюкозы этой или
другой цепи (реакция 5). В точке ветвления концевой остаток глюкозы оли-
госахарида соединяется с гидроксильной группой в С
6
-положении с образо-
ванием
α
-1,6-гликозидной связи. Новая точка ветвления может быть образо-